DE2909685C2

DE2909685C2 -

Info

Publication number: DE2909685C2
Application number: DE2909685A
Authority: DE
Inventors: Helmut 6236 Eschborn De Steffes
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1979-03-12
Publication date: 1989-11-02
Also published as: FR2451483B1; IT8020514A0; GB2045882B; GB2045882A; DE2909685A1; FR2451483A1; IT1129622B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kraft verstärker, bei dem in einem Gehäuse ein Druckraum zwi schen einem Arbeitskolben und einem Steuerkolben über ein Zulaufventil mit einer Druckflüssigkeitsquelle und über ein Ablaufventil mit einem Vorratsbehälter verbind bar ist, wobei der Arbeitskolben vom Druck im Druckraum verschiebbar ist, beide Ventile als Sitzventile mit zu den Kolbenachsen parallelen Achsen ausgebildet sind, der Ventilsitz des Ablaufventiles vom Arbeitskolben ge tragen ist, das Verschlußstück des Ablaufventils auf der dem Druckraum zugewandten Seite seines Ventilsitzes angeordnet und bis zum Erreichen der Schließstellung kraftschlüssig mit dem Steuerkolben gekuppelt ist und das Verschlußstück des Zulaufventils auf der dem Druck raum abgewandten Seite seines Ventilsitzes angeordnet ist und durch eine eigene Schließfeder gegen seinen Ventilsitz gedrückt wird. The invention relates to a hydraulic force amplifier, in which in a housing a pressure space between over a working piston and a control piston an inlet valve with a hydraulic fluid source and Connect to a reservoir via a drain valve bar, with the working piston depending on the pressure in the pressure chamber is slidable, with both valves as seat valves axes parallel to the piston axes are formed, the valve seat of the drain valve from the working piston wear, the closure piece of the drain valve the side of its valve seat facing the pressure chamber arranged and until reaching the closed position is non-positively coupled to the control piston and the plug of the inlet valve on the pressure arranged away from the side of its valve seat is and with its own closing spring against his Valve seat is pressed.

Bei einem bekannten Bremskraftverstärker dieser Art (DE-OS 19 37 317) wird der Steuerkolben vom Bremspedal betätigt, während der Arbeitskolben einstückig mit dem Kolben des Hauptzylinders verbunden ist. Koaxial zum Ventilsitz des Ablaufventils ist am Steuerkolben der Sitz für das Zulauf ventil ausgebildet. Das Zulaufventil ist im Steuerkolben und das Ablaufventil ist im Arbeitskolben ausgebildet.In a known brake booster of this type (DE-OS 19 37 317) the control piston is actuated by the brake pedal, during the working piston in one piece with the piston of the Master cylinder is connected. Coaxial to the valve seat of the Drain valve is the seat for the inlet on the control piston valve trained. The inlet valve is in the control piston and the drain valve is formed in the working piston.

Beide Ventile schließen in gleicher Richtung. Ihre Verschlußstücke sind starr miteinander ver bunden und durch eine gemeinsame Ventilfeder belastet. Wenn bei der Betätigung des Steuerkolbens das Ablaufventil schließt, öffnet das Zulaufventil und umgekehrt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist das Verschlußstück des Ablaufventils über eine Gummischeibe mit dem Steuerkolben verbunden. Diese wird beim Schließen des Ablaufventils derart verformt, daß das wiederum mit einem Sitz im Steuerkolben ausge stattete Zulaufventil öffnet. In beiden Fällen kann es infolge Vibrationen am Fahrzeug dazu kommen, daß trotz unveränderter Lage des Steuerkolbens der Druckraum zwi schen diesem und dem Arbeitskolben wiederholt abwechselnd mit der Druckflüssigkeitsquelle und dem Vorratsbehälter verbunden wird. Darüber hinaus ergibt sich eine nicht unterschreitbare Baulänge, weil die beiden Ventile räum lich hintereinander geschaltet und der Steuerkolben über eine ausreichend große Axiallänge von einer Zulauf-Umfangs nut umgeben sein muß.Both valves close in the same Direction. Your locking pieces are rigidly ver together bound and loaded by a common valve spring. If the drain valve closes when the control piston is actuated, opens the inlet valve and vice versa. With a modified one Embodiment is the closure piece of the drain valve over a rubber washer connected to the control piston. These is deformed when the drain valve closes, that in turn with a seat in the control piston equipped inlet valve opens. In both cases it can due to vibrations on the vehicle that despite unchanged position of the control piston of the pressure chamber between this and the working piston alternately repeatedly with the hydraulic fluid source and the reservoir is connected. In addition, there is no Overall length that cannot be reached because the two valves clear Lich connected in series and the spool over a sufficiently large axial length of an inlet circumference must only be surrounded.

Des weiteren ist ein Bremskraftverstärker bekannt (DE-OS 24 61 295), bei dem statt der beiden Sitzventile ein Schieberventil verwendet ist. Bei diesem ist zwischen dem Schließen des einen Ventils und dem Öffnen des anderen Ventils ein ausreichend großer Totweg vorhanden, der es ausschließt, daß infolge Fahrzeugvibrationen ein ab wechselndes Öffnen und Schließen der beiden Ventile er folgt. Bei einem Schieberventil ist aber wegen des unver meidlichen Umfangsspalts die Schließwirkung nicht so gut wie bei einem Sitzventil. Die erforderliche genaue Bearbei tung führt zu höheren Fabrikationskosten. Außerdem läßt sich auch hierbei eine vorgegebene Baulänge nicht unterschreiten.A brake booster is also known (DE-OS 24 61 295), which instead of the two seat valves Slider valve is used. This is between the Closing one valve and opening the other Valve has a sufficiently large dead path that it excludes that as a result of vehicle vibrations alternating opening and closing of the two valves follows. With a slide valve is because of the non circumferential gap the closing effect is not so good like a poppet valve. The exact processing required tion leads to higher manufacturing costs. In addition, here too, do not fall below a specified overall length.

Bei einem aus DE-OS 26 09 905 bekannten Bremskraftver stärker ist ein durch ein Zulauf- und ein Ablaufventil abgegrenzter Druckraum im Innern eines Arbeitskolbens vorgesehen. Bei Betätigung eines Pedals wird das Auslaß ventil geschlossen und das Einlaßventil aufgedrückt, ohne daß eine Überlappung oder ein Totweg auftritt. Die Betätigungsglieder für die Verschlußstücke von Zu lauf- und Ablaufventil sind einstückig miteinander ver bunden. Das Ablaufventil ist besonders vibrationsempfind lich, da es durch die Druckdifferenz zwischen Druckraum druck und Ablaufdruck in Öffnungsrichtung belastet wird, ohne daß eine Gegenkraft wirksam wäre.In a known from DE-OS 26 09 905 Bremskraftver one is stronger due to an inlet and an outlet valve delimited pressure chamber inside a working piston intended. When you press a pedal, the outlet valve closed and the inlet valve pushed open, without an overlap or a dead path. The actuators for the shutters from Zu The running and drain valves are integral with each other bound. The drain valve is particularly sensitive to vibrations lich, since it is due to the pressure difference between the pressure chamber pressure and discharge pressure in the opening direction is loaded, without a counterforce being effective.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrau lischen Kraftverstärker der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem ein abwechselndes Öffnen und Schließen der Ventile bei Fahrzeugvibrationen ausgeschlossen ist.The invention has for its object a hydrau mical power amplifier of the type described above specify where an alternating opening and closing the valves are excluded from vehicle vibrations.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß auch der Ventilsitz des Zulaufventils vom Arbeitskolben getragen ist, daß das Verschlußstück des Ablaufventils durch eine eigene Schließfeder gegen seinen Ventilsitz gedrückt wird, daß das Zulaufventil-Verbindungsstück an einem Ende fest mit dem Steuerkolben verbunden und sein anderes Ende zur kraftschlüssigen Kupplung mit dem Verschlußstück des Zulaufventils bestimmt ist, daß das Ablaufventil-Verbindungsstück an einem Ende fest mit dem Verschlußstück des Ablaufventils verbunden und sein anderes Ende zur kraftschlüssigen Kupplung mit dem Steuerkolben bestimmt ist und daß das Zulaufventil- Verbindungsstück und das Ablauf-Verbindungsstück so bemessen sind, daß sich bei einer Relativbewegung von Steuer- und Arbeitskolben ein Überlappungshub ergibt, über den das Zulaufventil und das Ablaufventil geschlos sen ist. This object is achieved in connection with the features in the preamble of claim 1 in that also the valve seat of the feed valve from the working piston is worn that the closure piece of the drain valve with its own closing spring against its valve seat is pressed that the inlet valve connector firmly connected to the control piston at one end and its other end to the friction clutch the plug of the inlet valve is determined that the drain valve connector at one end connected to the plug of the drain valve and its other end to the friction clutch the control piston and that the inlet valve Connector and the drain connector so are dimensioned that with a relative movement of Control and working pistons gives an overlap stroke, through which the inlet valve and the outlet valve are closed is.

Bei dieser Konstruktion erfolgt das Öffnen des Zulaufventils nicht unmittelbar im Anschluß an das Schließen des Ablauf ventils. Lediglich durch Bemessung der Verbindungsteile zwischen Steuerkolben und dem jeweiligen Verschlußstück kann man konstruktiv jeden beliebigen Totweg oder Über lappungshub vorsehen, über den beide Ventile geschlossen sind. Die den Ventilen zugeordneten Strömungskanäle sind lediglich im Arbeitskolben, nicht aber im Steuerkolben vorgesehen. Daher muß nur einer der Kolben entsprechend bearbeitet werden, was Kosten spart. Da weder ein langes Schieberventil vorgesehen noch ein Sitzventil im Steuer kolben untergebracht werden muß, kann die Baulänge kürzer als bisher gehalten werden.With this construction, the inlet valve is opened not immediately after the drain is closed valve. Only by dimensioning the connecting parts between the control piston and the respective closure piece you can constructively any dead path or over Provide a lapping stroke over which both valves are closed are. The flow channels assigned to the valves are only in the working piston, but not in the control piston intended. Therefore only one of the pistons needs to be corresponding processed, which saves costs. Since neither a long Slider valve provided a seat valve in the wheel piston must be accommodated, the overall length can be shorter be held as before.

Mit Vorteil beträgt der Überlappungshub 1,0 bis 1,5 mm. Dieser Totweg ist einerseits klein genug, daß er sich bei der Bremsbetätigung nicht unangenehm bemerkbar macht. Er hat andererseits eine genügende Größe, um ein abwechselndes Öffnen und Scließen der Ventile bei Fahrzeugvibrationen mit Sicherheit auszuschließen.The overlap stroke is advantageously 1.0 to 1.5 mm. On the one hand, this dead path is small enough that it is not uncomfortably noticeable when applying the brake. On the other hand, it is of sufficient size to alternate Opening and closing of the valves with vehicle vibrations Exclude security.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der der Arbeitskolben eine Umfangsnut aufweist, deren axiale Länge etwa dem maximalen Hub des Arbeitskolbens entspricht, ist dafür gesorgt, daß die dem Druckraum abgewandte Seite des einen Ventilsitzes mit der Umfangsnut und diejenige des anderen Ventilsitzes mit der dem Druckraum abgewandten Stirnseite des Arbeitskolbens verbunden ist, und daß das Gehäuse im Bereich der Umfangs nut und im Bereich vor der Arbeitskolben-Stirnfläche je eine zur Druckflüssigkeitsquelle bzw. zum Vorratsbehälter führende Verbindungsleitung aufweist. Durch Ausnutzung der Umfangsnut und des Raumes vor der Arbeitskolben-Stirnfläche erhält man eine gedrungene Bauform, bei der trotzdem die beiden Verbin dungsleitungen mit ausreichendem Abstand voneinander an schließbar sind.In a preferred embodiment, in which the working piston has a circumferential groove, the axial length of which corresponds approximately to the maximum stroke of the working piston, ensures that the side of the one valve seat facing away from the pressure chamber the circumferential groove and that of the other valve seat with the end of the working piston facing away from the pressure chamber is connected, and that the housing in the region of the circumference groove and one in the area in front of the working piston face leading to the hydraulic fluid source or to the reservoir Has connecting line. By using the circumferential groove and the space in front of the working piston face is obtained a compact design, in which the two connec cables with a sufficient distance from each other are closable.

Günstig ist es ferner, wenn sich beide Schließfedern am Arbeitskolben abstützen.It is also favorable if both closing springs support on the working piston.

Die Verschlußstücke liegen in ihrer Schließstellung immer mit einer durch ihre Feder vorgegebenen Kraft am Sitz an. Die kraftschlüssige Kupplung mit dem Steuerkolben erfolgt jeweils erst zu Beginn der Öffnungsbewegung.The locking pieces are always in their closed position with a force specified by its spring on the seat. The frictional coupling with the control piston takes place only at the beginning of the opening movement.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Die ein zige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen erfin dungsgemäßen Kraftverstärker.The one The drawing shows a longitudinal section through an invent power amplifier according to the invention.

In einem Gehäuse 1 ist eine große Bohrung 2 mit einem End abschnitt 3 und eine kleine Bohrung 4 vorgesehen. In der großen Bohrung 2 ist ein Arbeitskolben 5 verschiebbar, in der kleinen Bohrung 4 ein Steuerkolben 6. Die große Bohrung 2 ist im Bereich des Endabschnitts 3 mit einem Endstück 7 abgeschlossen, das eine Dichtung 8 trägt, durch welche eine vom Arbeitskolben 5 betätigte Schubstange 9 abgedichtet herausgeführt ist. Diese Schubstange kann mit ihrem freien Ende beispielsweise den Kolben eines Hauptzylinders einer Bremsanlage betätigen. Strichpunktiert ist eine Stützhülle 10 eingetragen, mit der die Schubstange 9 geführt werden kann. Eine Feder 11 hält den Arbeitskolben 5 im drucklosen Zustand in der veran schaulichten rechten Endlage. Der Steuerkolben 6 ist mit einem Lagerstück 12 versehen, in welches eine Schubstange 13 eingreift, die beispielsweise mit einem Bremspedal ver bunden ist. Eine Feder 14 versucht, den Steuerkolben 6 nach rechts zu drücken, wenn keine Pedalkraft wirkt. Zwischen Ar beitskolben 5 und Steuerkolben 6 befindet sich ein Druckraum 15. Der in ihm wirkende Druck multipliziert mit der Quer schnittsfläche des Arbeitskolbens 5 ergibt die Kraft, die über die Schubstange 9 weitergeleitet werden kann.In a housing 1 , a large bore 2 with an end section 3 and a small bore 4 is provided. A working piston 5 is displaceable in the large bore 2 , and a control piston 6 in the small bore 4 . The large bore 2 is closed in the region of the end section 3 with an end piece 7 which carries a seal 8 through which a push rod 9 actuated by the working piston 5 is led out in a sealed manner. With its free end, this push rod can actuate, for example, the piston of a master cylinder of a brake system. A support sleeve 10 with which the push rod 9 can be guided is shown in broken lines. A spring 11 holds the working piston 5 in the depressurized state in the illustrated right end position. The control piston 6 is provided with a bearing piece 12 into which a push rod 13 engages, which is connected, for example, to a brake pedal. A spring 14 tries to push the control piston 6 to the right when there is no pedal force. Between Ar beitskolben 5 and control piston 6 is a pressure chamber 15th The pressure acting in it multiplied by the cross-sectional area of the working piston 5 gives the force that can be transmitted via the push rod 9 .

Im Arbeitskolben 5 befindet sich ein Zulaufventil 16 mit Ventilsitz 17, Verschlußstück 18 und Schließfeder 19 sowie ein Ablaufventil 20 mit Ventilsitz 21, Verschlußstück 22 und Schließfeder 23. Mit dem Steuerkolben 6 ist eine Traverse 24 verbunden, an der ein Zulaufventil-Verbindungsstück 25 befestigt ist und die einen Schlitz 26 aufweist, durch welchen ein am Verschlußstück 22 befestigtes Ablaufventil- Verbindungsstück 27 hindurchgreift, das am freien Ende einen Kopf 28 trägt. Der Arbeitskolben 5 weist eine Umfangsnut 29 auf, die über eine Radialbohrung 30 mit dem Zulaufventil 16 verbunden ist und mit einer zu einer Druckflüssigkeitsquelle, wie Pumpe oder Druckspeicher, führenden Verbindungsleitung 31 im Gehäuse 1 während des gesamten Hubs des Arbeitskolbens 5 in Verbindung steht. Die Zulaufrichtung ist durch den Pfeil Z angedeutet. Das Ablaufventil 20 steht über eine Axialbohrung 32 mit einem Bohrungsraum 33 vor der Stirnfläche des Arbeitskolbens 5 in Berührung. Dieser Bohrungsraum ist über eine mit einem Anschlußstutzen 34 versehene Verbindungsleitung 35 mit einem Vorratsbehälter verbunden. Die Ablaufrichtung entspricht dem Pfeil A. Außerdem ist der Bohrungsraum mit einer durch eine Schraube 36 verschlossenen Ablaufbohrung 37 versehen.In the working piston 5 there is an inlet valve 16 with valve seat 17 , closure piece 18 and closing spring 19 and an outlet valve 20 with valve seat 21 , closure piece 22 and closing spring 23 . With the control piston 6 , a cross member 24 is connected, to which an inlet valve connecting piece 25 is fastened and which has a slot 26 , through which a drain valve connecting piece 27 fastened to the closure piece 22 extends, which carries a head 28 at the free end. The working piston 5 has a circumferential groove 29 , which is connected to the inlet valve 16 via a radial bore 30 and is connected to a connecting line 31 in the housing 1 leading to a pressure fluid source, such as a pump or pressure accumulator, during the entire stroke of the working piston 5 . The direction of inflow is indicated by the arrow Z. The drain valve 20 is in contact via an axial bore 32 with a bore space 33 in front of the end face of the working piston 5 . This bore space is connected to a storage container via a connecting line 35 provided with a connecting piece 34 . The direction of flow corresponds to arrow A. In addition, the bore space is provided with a drain hole 37 closed by a screw 36 .

Im Betrieb wird der Steuerkolben 6 durch Betätigung der Schubstange 13 nach links geschoben. Hierbei erfolgt zu nächst das Schließen des Ablaufventils 20. Demzufolge wird der bisher unter Atmosphärendruck stehende Druckraum 15 vom Vorratsbehälter getrennt. Während des nächsten Ab schnitts der Verschiebebewegung des Steuerkolbens 6 er gibt sich ein Totweg oder Überlappungshub, über den das Zulaufventil 16 und das Ablaufventil 20 geschlossen sind. Erst dann erfolgt ein Öffnen des Zulaufventils 16. Der Druckraum 15 wird durch Druckflüssigkeit gefüllt und der Arbeitskolben 5 nach links verschoben, bis der Steuerkolben 6 nicht mehr weiter bewegt wird. Dann schließt sich das Zulaufventil 16, wenn sich der Arbeitskolben 5 noch ein kleines Stück weiter bewegt hat. Wegen des Totweges bleibt aber das Ablaufventil 20 ge schlossen. Die so erzielte Stellung des Arbeitskolbens 5 wird daher beibehalten. Wenn nun der Druck auf die Schub stange 13 nachläßt, bewegt sich der Steuerkolben unter dem Einfluß des auf seiner Querschnittsfläche lastenden hydrau lischen Drucks und der Feder 14 nach rechts. Hierdurch öffnet sich das Ablaufventil 20. Der Arbeitskolben folgt dem Steuerkolben unter dem Einfluß der Feder 11 bei gleich zeitiger Verdrängung der Druckflüssigkeit aus dem Druckraum 15 über den Bohrungsraum 33 zum Vorratsbehälter nach rechts.In operation, the control piston 6 is pushed to the left by actuating the push rod 13 . The drain valve 20 is closed first . As a result, the pressure chamber 15 , which was previously under atmospheric pressure, is separated from the storage container. During the next section from the displacement movement of the control piston 6 , there is a dead travel or overlap stroke, via which the inlet valve 16 and the outlet valve 20 are closed. Only then does the inlet valve 16 open. The pressure chamber 15 is filled with hydraulic fluid and the working piston 5 is shifted to the left until the control piston 6 is no longer moved. Then the inlet valve 16 closes when the working piston 5 has moved a little further. Because of the dead end, however, the drain valve 20 remains closed. The position of the working piston 5 thus achieved is therefore maintained. If now the pressure on the push rod 13 subsides, the control piston moves under the influence of the load on its cross-sectional area hy metallic pressure and the spring 14 to the right. As a result, the drain valve 20 opens. The working piston follows the control piston under the influence of the spring 11 with simultaneous displacement of the pressure fluid from the pressure chamber 15 via the bore chamber 33 to the reservoir to the right.

Man erkennt, daß der Steuerkolben 6 eine verhältnismäßig kurze Länge hat und insbesondere in dem den Steuerkolben umgebenden Gehäuseteil keine Verbindungsleitung vorgesehen sein muß. Sämtliche Strömungskanäle für die Ventile sind im Arbeitskolben 5 vorgesehen. Insgesamt ergibt sich daher ein einfach aufgebauter Kraftverstärker kurzer Baulänge mit aus reichendem Totweg.It can be seen that the control piston 6 has a relatively short length and, in particular, no connecting line has to be provided in the housing part surrounding the control piston. All flow channels for the valves are provided in the working piston 5 . Overall, this results in a simply constructed power amplifier with a short overall length and with sufficient dead travel.

Claims

1. Hydraulic power amplifier, in which in a Ge a pressure chamber between a working piston and a control piston via an inlet valve with a hydraulic fluid source and via a drain valve can be connected to a storage tank, the working piston being displaceable by the pressure in the pressure chamber, both valves as seat valves are formed with axes parallel to the piston, the valve seat of the drain valve is carried by the working piston, the closure piece of the drain valve is arranged on the side of the valve seat facing the pressure chamber and is non-positively coupled to the control piston until the closed position is reached, and the closure piece of the inlet valve is arranged on the side facing away from the pressure chamber of its valve seat and is pressed against its valve seat by its own closing spring, characterized in that the valve seat ( 17 ) of the inlet valve ( 16 ) is carried by the working piston ( 5 ) that the closure ßstück ( 22 ) of the drain valve ( 20 ) is pressed by its own closing spring ( 23 ) against its valve seat ( 21 ) that the inlet valve connector ( 25 ) at one end fixed to the control piston ( 6 ) and its other end frictional coupling with the closure piece ( 18 ) of the inlet valve ( 16 ) is determined that the drain valve connector ( 27 ) at one end fixed to the closure piece ( 22 ) of the drain valve ( 20 ) and its other end to the force-fitting coupling with the Control piston ( 6 ) is determined and that the inlet valve connector ( 25 ) and the outlet valve connector ( 27 ) are dimensioned so that there is an overlap stroke with a relative movement of the control and working piston, via which the inlet valve ( 16 ) and that Drain valve ( 20 ) is closed.

2. Hydraulic booster according to claim 1, characterized characterized in that the overlap stroke 1.0 to 1.5 mm is.

3. Hydraulic booster, in which the Arbeitskol ben has a circumferential groove, the axial length of which corresponds approximately to the maximum stroke of the working piston, according to claim 1 or 2, characterized in that the side of the one valve seat ( 17 ) facing away from the pressure chamber ( 15 ) the circumferential groove and that of the other valve seat ( 21 ) is connected to the end of the working piston facing away from the pressure chamber, and that the housing ( 1 ) in the region of the circumferential groove and in the region in front of the working piston end face each has a container leading to the pressure fluid source or the reservoir Connection line ( 31, 35 ) has.

4. Hydraulic booster according to one of claims 1 to 3, characterized in that both closing springs ( 19, 23 ) are supported on the working piston ( 5 ).